本文關(guān)鍵詞：模具鋼金剛石切削時(shí)冷卻潤(rùn)滑條件對(duì)刀具磨損影響的研究

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【摘要】：黑色金屬因其有良好的綜合性能,被廣泛地應(yīng)用在航天、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的黑色金屬超精密車削受到刀具材料(陶瓷、硬質(zhì)合金、立方氮化硼等)性能的限制,難以滿足精密零件的加工要求。單晶金剛石是超精密切削加工中最理想的刀具材料,但在切削黑色金屬時(shí),刀具磨損過(guò)快而使切削過(guò)程無(wú)法正常進(jìn)行。因此,研究黑色金屬金剛石切削時(shí)冷卻潤(rùn)滑條件(冷卻潤(rùn)滑方式、冷卻液)對(duì)刀具磨損的影響,對(duì)擴(kuò)大單晶金剛石超精密切削的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用DEFORM有限元軟件對(duì)模具鋼金剛石切削過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,分別研究了干切削、低溫冷風(fēng)、澆注式、MQL、低溫MQL五種不同冷卻潤(rùn)滑方式對(duì)切削溫度和切削力的影響規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合最優(yōu)的冷卻潤(rùn)滑方式,選擇聚乙二醇、蓖麻油、合成脂、乳化液、納米流體五種不同的切削液,分別研究了其對(duì)切削溫度和切削力的影響規(guī)律,為后續(xù)切削試驗(yàn)工件表面粗糙度及刀具磨損提供了依據(jù)。結(jié)合上述有限元仿真結(jié)果,本文進(jìn)行了不同冷卻潤(rùn)滑方式下模具鋼金剛石切削試驗(yàn),以工件表面粗糙度Ra和刀具磨損VB為評(píng)價(jià)指標(biāo)獲取了最優(yōu)冷卻潤(rùn)滑方式;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合最優(yōu)的冷卻潤(rùn)滑方式,研究了不同切削液對(duì)模具鋼金剛石切削時(shí)刀具磨損的影響規(guī)律�；诜抡嫜芯亢驮囼�(yàn)研究的結(jié)果,確定了模具鋼金剛石切削時(shí)的最佳冷卻潤(rùn)滑條件。在上述確定的最優(yōu)冷卻潤(rùn)滑條件下,本文進(jìn)行了不同工藝參數(shù)對(duì)切削溫度和切削力的影響規(guī)律的仿真研究。基于此,通過(guò)模具鋼金剛石正交切削試驗(yàn)研究,獲得了不同工藝參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度和刀具磨損的影響規(guī)律,并建立了工件表面粗糙度Ra與刀具磨損VB的預(yù)測(cè)模型,為降低黑色金屬金剛石切削刀具磨損及提高工件表面加工質(zhì)量提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：黑色金屬 金剛石刀具 刀具磨損 冷卻潤(rùn)滑條件
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG506
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析9-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 模具鋼金剛石切削時(shí)切削溫度及切削力的有限元仿真研究16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 切削仿真模型的建立16-21
• 2.2.1 工件材料模型的選擇17-18
• 2.2.2 切屑分離準(zhǔn)則的選擇18-19
• 2.2.3 幾何模型的建立19
• 2.2.4 熱邊界條件的設(shè)定19-21
• 2.3 不同冷卻潤(rùn)滑方式下切削仿真結(jié)果分析21-26
• 2.3.1 冷卻潤(rùn)滑方式的選擇22
• 2.3.2 不同冷卻潤(rùn)滑方式下切削溫度仿真結(jié)果分析22-24
• 2.3.3不同冷卻潤(rùn)滑方式下切削力仿真結(jié)果分析24-26
• 2.4 不同切削液條件下切削仿真結(jié)果分析26-29
• 2.4.1 切削液的選擇26-27
• 2.4.2 不同切削液條件下切削溫度仿真結(jié)果分析27-28
• 2.4.3 不同切削液條件下切削力仿真結(jié)果分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第3章 冷卻潤(rùn)滑條件對(duì)工件表面粗糙度及刀具磨損影響的試驗(yàn)研究31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)31-34
• 3.3 不同冷卻潤(rùn)滑方式下切削試驗(yàn)結(jié)果與分析34-38
• 3.3.1 切削溫度分析34-35
• 3.3.2 工件表面粗糙度分析35-36
• 3.3.3 刀具磨損分析36-37
• 3.3.4 低溫MQL冷卻潤(rùn)滑性能分析37-38
• 3.4 不同切削液潤(rùn)滑條件下切削試驗(yàn)結(jié)果與分析38-41
• 3.4.1 切削溫度分析38-39
• 2.4.2 工件表面粗糙度分析39
• 3.4.3 刀具磨損分析39-40
• 3.4.4 納米流體冷卻潤(rùn)滑性能分析40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 工藝參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度及刀具磨損影響的研究42-56
• 4.1 引言42
• 4.2 工藝參數(shù)對(duì)切削溫度及切削力影響的仿真分析42-45
• 4.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)45-46
• 4.4 工藝參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度影響的試驗(yàn)研究46-50
• 4.5 工藝參數(shù)對(duì)刀具磨損影響的試驗(yàn)研究50-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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2 張春燕;王貴成;裴宏杰;沈春根;;MQL切削液的選擇[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

3 張?jiān)?周志民,黃春英,夏志輝;天然金剛石振動(dòng)與氣體保護(hù)切削黑色金屬技術(shù)研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年03期

4 彭海;李濤;;低溫冷風(fēng)對(duì)材料切削性能影響的試驗(yàn)與分析[J];機(jī)床與液壓;2015年02期

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本文編號(hào)：1098232